PROFIBUS-DP现场总线在矿山提升控制系统的应用

　　图3中， 段为加速段，,4B为等速段，BC为减速段，CD为爬速段，E为停车点。PLC根据脉冲轴编码器的脉冲计数信号，即可确定提升机所处的位置并计算出此时的给定速度。当实际速度超出给定速度15％的时候，控制系统自动报警并实行安全制动。这种连续速度包络线监测使提升机在提升全过程处于安全运行状态。
2．3 自动准确停车控制
　　矿山经常碰到这样的情况：为了准确停车，司机反复上下调罐，既费时又费事，大大影响提升效率。罐笼准确停车是衡量矿井提升控制系统性能优劣的主要标志。本系统较好地解决了这个问题，其原理是利用脉冲编码器的行程控制功能实现。在实现停车控制时以PLC中“软”停车点为主，而且故意将这个“软”停车点脉冲数比标准停车脉冲数增加一定数值，罐笼接近某中段停车位时，罐笼以低速爬行到达停车位，此时井筒开关动作，罐笼在低速爬行过程中准确停车，误差几乎为零，完全满足矿山提升要求。
2．4 自由落体安全保护控制
　　提升系统常规保护控制有制动油压过高或过低、上下过卷、超速、闸瓦磨损、错向开车、编码器故障、尾绳故障等保护控制。但这些故障保护绝大部分是在罐笼上下提升过程中才建立实现。实际上罐笼在静止状态下也必须有安全保护。某矿山曾出现过提升箕斗在停车维修状态中，由于维修工人误动液压站可调线圈，而导致箕斗平衡锤自由落体，高速掉人几百米深的井底事件，导致巨大经济损失。自由落体安全保护控制设计思路是：在没有开车信号时，PLC在循环扫描周期内不断对脉冲编码器脉冲数进行监控，一旦脉冲数改变值在一定时间内的变化量大于给定值，即可视为自由落体故障，强行使液压站油泵电机断电，从而实现安全保护。
3 上位机组态设计
　　上位机选用西门子工控计算机，并配打印机。
　　组态软件选用SIEMENS公司WinCC5．0 SCADA组态软件。PC机中安装CP5611通讯板与S7—300 PLC上集成MPI接口通过MPI专用电缆构成MPI通讯网络，该通讯方式以较少的通讯成本完成上位机与主控PLC的数据交换。
　　上位监控系统分为系统管理、运行监视、报表打印、故障报警和系统参数设置等5个基本组态模块构成。每个模块下有若干子模块组成。可实现对提升系统罐笼位置、速度显示、液压站、润滑泵、电机、调速装置、各中断安全门、摇台、井筒开关信号等工作状态进行监控。同时还具有事故报警、人员提升次数、矿石提升产量计量等报表统计功能。对提高矿井提升系统安全可靠性和提高矿山生产效率，起着重要的作用。
4 结语
　　在矿山提升电控系统采用PROFIBUS—DP通讯网络后，以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，通过现场总线构成的网络完成矿井提升数据交换。这种设计思路最大的优点是使矿山提升系统操作集中、管理集中，但却使系统危险分散、控制分散。该系统已在某金属矿投入使用。运行以来，性能稳定、安全可靠，经受了数万次的提升考验，为矿山带来了较大的经济和社会效益。
参考文献：
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